Opc là gì

Xin hãy xếp hạngChọn nút 1Chọn nút 2Chọn nấc 3Chọn nút 4Chọn nấc 5 

Qua quy trình điều đình công việc cùng với đối tác, Shop chúng tôi có trao đổi với nhau về tư tưởng OPC AU. Thiết nghĩ về đây là quan niệm cũng tương đối new, phù hợp với xu hướng công nghiệp 4.0 cùng cũng vô tình đọc được bài báo sau. taobontreem.com xin phép được chia đang cùng với những bạn: định nghĩa cơ bạn dạng về OPC UA - giao thức đến công nghiệp 4.0

*

1. GIỚI THIỆU

Trong khoảng chừng 12 năm ngoái đây, quan niệm OPC hoàn toàn có thể rất không quen so với đa phần kỹ sư trong lĩnh vực auto hóa công nghiệp. Một không bao lâu sau OPC được coi như như thể giải pháp sau cùng nhằm kết nối SCADA với PLC Lúc mà bên trên SCADA không có driver nhằm kết nối với PLC này. Ngày nay OPC khôn cùng phổ cập với được cung cấp vày tất cả các phần mềm SCADA. Nhưng chính là OPC Data Access (OPC DA). Bài viết này không đi về so với cùng áp dụng OPC DA nhưng là 1 trong chuẩn chỉnh OPC không giống – OPC Unified Architecture (OPC UA).

Bạn đang xem: Opc là gì

Với Tay nghề Kinh nghiệm rộng 15 năm thao tác làm việc với OPC DA, nhưng lại lại khoảng 5 năm gần đây, chúng tôi ít khi sử dụng OPC DA vị những giảm bớt của nó, không chỉ có thế những phần mềm SCADA đã cung ứng sẵn driver nhằm kết nối trực tiếp với PLC. Mặc mặc dù OPC UA Thành lập cũng khá lâu, nhưng lại chưa phải phần mềm SCADA nào cũng đang cung cấp, cùng cũng vào xu thay cuộc cách mạng lần sản phẩm công nghệ 4, tác giả muốn gửi mua mang lại người hiểu thấy được sự biệt lập thân quánh tả OPC DA cùng OPC UA, phần nhiều đặc điểm rất nổi bật Lúc áp dụng OPC UA, tại vì sao là giao thức căn cơ đến Industrie 4.0, cùng vận dụng kết nối SCADA cùng với PLC chiếc S7-1500 thực hiện chuẩn này.

2. OPC DA VÀ OPC UA

OPC được viết tắt tự OLE for Process Control, OLE là Object Linking & Embedding là công nghệ 1 thời nổi đình nổi đám của Microsoft – Công nghệ COM/DCOM (Component Object Model, D – Có nghĩa là Distributed). do đó OPC chính là COM/DCOM for Process Control, được phát âm là: Kiến trúc link những đối tượng phân tán (phần mềm) vào tự động hóa hóa công nghiệp. COM thành lập là để sửa chữa thay thế mang lại DDE (Dynamic Data Exchange). Nếu phát âm DDE là công nghệ giành riêng cho Copy và Paste thì COM là Drag & Drop vào Microsoft Windows. Một số người không thích phát âm OPC là OLE for Process Control, họ muốn mệnh danh về OPC bằng cách gọi OPC là Openness, Productivity, và Connectivity.

Năm 1994, sệt tả OPC trước tiên là OPC Data Access giỏi là OPC truy cập dữ liệu thời hạn thực phương tiện cách thức truy cập SCADA (Client) cho PLC trải qua phần mềm (Server) điều khiển xe trên máy vi tính hệ quản lý điều hành Windows. Hiện nay những ứng dụng SCADA kết nối với những PLC trải qua 3 cách phổ biến: thông qua driver trực tiếp. SCADA sử dụng các hàm đọc/ghi/cấu hình ở vào tệp tin driver (DLL) để truy vấn đến PLC; thông qua DDE Server, SCADA đóng vai trò là DDE Client; trải qua OPC Server, SCADA vào vai trò là OPC Client (OPC nghỉ ngơi đấy là OPC DA). Thực tế người dùng (kỹ sư lập trình SCADA) xuất xắc sử dụng driver thẳng nhằm kết nối với PLC. Lúc không có driver thẳng, người tiêu dùng mới sử dụng OPC DA vị một trong những điểm giảm bớt của OPC DA sẽ tiến hành đối chiếu sau đây:

Tốc độ truy vấn SCADA đến PLC bị giảm vì chưng nên truy vấn qua một trong những phần mượt trung gian. OPC Server DA được xem nlỗi là một trong những cầu nối thân SCADA với PLC.Truy cập qua mạng LAN cực nhọc triển khai. Lúc SCADA điều khiển xe trên một laptop không giống, OPC Server DA điều khiển xe trên một máy vi tính không giống thì Việc truy cập vô cùng khó khăn, thậm chí (vào thực tế) hoàn toàn không truy cập được. Để làm cho được điều đó, bên trên các máy vi tính yêu cầu đăng nhập đúng một user name và password, buộc phải sử dụng DCOM config để cấu hình một loạt thông số kỹ thuật ko tường minc. Có ngôi trường đúng theo sau khoản thời gian có tác dụng đúng lắp thêm từ bỏ các bước được chỉ dẫn, nhưng lại hiệu quả vẫn ko kết nối được nhưng mà có tác dụng tốn kém nhẹm thời hạn người dùng.OPC DA sử dung port 135. Port này phía trong hàng port bị ngăn vị các Firewall truyền thống cuội nguồn. Nên việc truy vấn qua mạng LAN hết sức trở ngại.Client cùng Server ko kết nối được qua mạng Internet.OPC DA Server chỉ chạy được trên hệ quản lý Windows cùng cũng ko chạy được bên trên .NET. Chính điều đó cũng không lúc nào chạy thẳng được bên trên PLC.Để SCADA kết nối được được cùng với OPC DA Server thì bên trên máy tính chạy SCADA cần cần phải có lên tiếng Server đã được đăng ký trên registry của Windows. Để đã có được ban bố này người sử dụng nên sở hữu nguyên ổn ứng dụng OPC Server trên máy tính xách tay SCADA (khoác dù cho là chỉ việc Program ID).Nếu đi sâu vào nguyên lý vận động thân Client (SCADA) với Server thì đã thấy ăn điểm hết sức bất cập của OPC DA. Client kết nối cùng với Server bằng kết nối “cứng”, Tức là Client sinh sản một không gian đối tượng người sử dụng trên Server với trỏ (pointer vào C++) mang lại các đối tượng người dùng này. Khi mất kết nối xuất xắc Server bi khởi động lại thì Cient vẫn trỏ mang đến vùng lưu giữ không xác định. Client rất cần phải khởi cồn lại nhằm chế tạo ra một không gian đối tượng không giống. vì thế kỹ thuật link “cứng” này hoàn toàn ko tương thích vào Việc liên kết qua mạng internet.

OPC UA được đọc là một trong những chuẩn chỉnh truyền thông bậc cao chủ quyền, được cách tân và phát triển bởi vì hiệp hội cộng đồng OPC Foundation, cơ mà OPC UA trọn vẹn khác trước so với đặc tả đàn anh của chính mình OPC DA. Chính vì vậy OPC UA được gọi bởi các từ bỏ Open Platform Communication (OPC) Unified Architecture (UA) nhằm tách đi các tự đang không đúng theo thời OLE for Process Control của OPC DA với mọi đặc tả khác.

OPC UA bao hàm bước tiến gì? Thứ nhất, OPC UA hạn chế và khắc phục tât cả những điểm tiêu giảm của OPC DA đã làm được liệt kê nghỉ ngơi trên. Nhìn thông thường OPC UA tất cả những ưu điểm sau:

OPC UA là chuẩn quốc tế IEC 62541.OPC UA Server với Client có thể được thiết kế cùng điều khiển xe trên các hệ điều hành quản lý khác nhau.OPC UA Server và Client có thể được chạy trên những vật dụng trường nhỏng cảm ứng và chấp hành. Như vậy tài liệu từ cảm biến, sản phẩm công nghệ chấp hành có thể được đưa trực tiếp lên Cloud.Có tính bảo mật cao, sử dụng các lớp bảo mật:Hỗ trợ tính Fault tolerance và Redundancy.X509 Certificate: Client bắt buộc có Certificate vị Server cung cấp thì mới có thể truy cập được dữ liệu;Chữ ký: từng thông điệp tương truyền hầu như được đương nhiên chữ ký, Server sẽ đối chiếu cùng với chữ cam kết ĐK trước mà từ bỏ đó chấp nhận/không đồng ý thông điệp.Mã hóa: từng thông điệp truyền rằng gần như được mã hóa.User/Password: singin truyền thống lâu đời nhằm vào Server.Quyền truy cập mang đến từng point (tag): mỗi đổi thay bên trên Server đều có tuyển lựa được cho phép chỉ phát âm, đọc/ghi xuất xắc trọn vẹn không truy vấn được.Hỗ trợ chuyên môn Heartbeat hai chiều giữa Client và Server nhằm kiểm soát chứng trạng hoạt động cùng nhau.Hỗ trợ chức năng automatic backfilling dữ liệu. Lúc liên kết giữa Client và Server bị ngăn cách thì tài liệu trong thời gian này được buffer trên Server. Ngay sau khoản thời gian liên kết được khôi phục thì dữ liệu buffer này được gửi ngay lập tức đến Client.Dữ liệu trao đổi thân Client cùng Server bao gồm: Biến cơ bản (Elementary variable); Hàm (Method); Sự khiếu nại (Event); Mãng (Array) cùng Đối tượng (Datablock).Bao tất cả luôn History, Alarms và Event. Trước trên đây các sệt tả này trường tồn riêng biệt biệt: OPC HDA, OPC A&E.Hỗ trợ lưu giữ đồ dùng tâm trạng (State-machine).

Xem thêm:

3. OPC UA TRÊN PLC S7-1500

PLC S7-1500 của hãng Siemens với Firmware 2.0 và được lập trình sẵn bên trên phần mềm TIA Portal version 14 trsinh sống đi sẽ tiến hành cung cấp trợ OPC UA. Có nghĩa là OPC UA Server chạy trực tiếp bên trên CPU của PLC này. Thành phần bao gồm điều khiển xe trên CPU của PLC là lịch trình với tài liệu tinh chỉnh và điều khiển. OPC UA Server là vận dụng chạy chủ quyền trên thuộc CPU. khi xây dựng trên TIA Portal nên xem xét 3 bước sau đây nhằm chế tác OPC UA server bên trên PLC S7-1500 (hình 1):

1. Kích hoạt tính năng OPC UA server bên trên Properties của CPU S7-1500 vào môi trường TIA Portal.

2. Xác thừa nhận là gồm License đã sở hữu.

3. Cấu hình các vươn lên là bên trên PLC được cho phép truy cập đọc/ghi trường đoản cú OPC UA Client.

*

Hình 1. Ba bước khi xây dựng trên TIA Portal để tiến hành OPC UA Server

lúc OPC UA Client tất cả thử khám phá Server hỗ trợ không khí thương hiệu cùng cấu trúc dữ liệu, thì Server truy vấn vào vùng dữ liệu của chương trình tinh chỉnh, dìm ban bố và gửi lại đến Client (hình 2).

*
Hình 2. Cơ chế truy vấn không khí tên tài liệu OPC UA bên trên S7-1500

Trong bài viết này sẽ không đề cùa tới setup bảo mật bên trên Client (SCADA) với Server (S7-1500) cũng như áp dụng thực tế của OPC UA trong S7-1500. Tác đưa xin trình diễn các sự việc chi tiết này nghỉ ngơi trong số nội dung bài viết sinh sống những số sau. Có 4 phương pháp đàm phán dữ liệu thân Client cùng Server: • Đọc/ghi đồng bộ (Synchronous Read/Write). • Đọc/ghi bất đồng hóa (Asynchronous Read/Write). • Đọc/ghi dữ liệu đăng ký trước (Registered Read/Write). • Đăng ký kết (Subscription).

Xem thêm:

Trong cách thức phát âm ghi đồng hóa, Client gửi trải đời cho Server thương hiệu Node bắt buộc đọc/ghi và đợi hiệu quả trong một thời hạn nhất mực. Đọc/ghi đồng bộ trong OPC UA không giống cùng với vào OPC DA là: việc gửi yêu được triển khai vày Staông chồng phía Client, cùng Client chỉ ngóng tài liệu trong phạm vi của chính mình (hình 2). Đối với cùng với phương pháp đọc/ghi không đồng bộ: Client gửi cho thưởng thức mang đến Server tên Node nên đọc/ghi cùng Client sẽ không hóng bài toán thừa nhận tài liệu. Tiếp theo, Server search tìm bên trên vùng dữ liệu nằm trong công tác tinh chỉnh và điều khiển theo thương hiệu đòi hỏi, đọc/ghi Node kia và gửi/thông báo lại mang lại Client. Đọc/ghi không đồng điệu trong OPC UA khác với OPC DA là: Việc gửi những hiểu biết được tiến hành bởi vì Staông xã phía Client (hình 2). Chính dựa vào Client không liên kết “cứng” cùng với Server nên việc thảo luận tài liệu thân bọn chúng thông qua internet được triển khai dễ dãi với mượt dẽo. Đối cùng với nhì phương pháp này, các lần Client từng trải đọc/ghi là Server lại yêu cầu tra cứu kiếm trong hệ thống bằng thương hiệu (hình 3a) dẫn mang lại chi phí thời gian cho từng lần dàn xếp cao hơn so với cách thức đọc/ghi Node vẫn ĐK trước (hình 3b). Trong phương pháp đọc/ghi Node đang đăng ký trước, những lần trao đỗi dữ liệu, Client chỉ việc gửi Node ID dưới dạng số nguim cùng tiếp theo sau, Server đã truy vấn thẳng vào Node này trên Server để lấy biết tin với gửi lại đến Client. Với phương pháp này rõ ràng vận tốc truy cập nhanh rộng nhiều so với phương pháp truy vấn Node không ĐK trước. Phương pháp Bàn bạc tài liệu Subscription vào OPC UA, về nguyên tắc thì y như OPC DA: Client ĐK list các Node bên trên Server, Khi và chỉ khi cực hiếm những Node này biến hóa thì Server mới gửi lại cho Client (hình 4). Phương pháp trao đổi dữ liệu này ví dụ là chiếm phần ưu nắm trong việc áp dụng đường truyền dữ liệu là Internet. Chúng tôi đang so sánh rõ hơn nguyên lý này trong những nội dung bài viết tiếp sau.

*

Hình 3. Đọc/ghi nhất quán với bất nhất quán trong OPC DA với UA

*
Hình 4. Đọc/ghi ko đăng ký trước cùng đọc/ghi ĐK trước

*
Hình 5. Pmùi hương thức điều đình dữ liệu đăng ký (Subscription)

4. PLC S7-1500 VÀ SỰ CHUẨN BỊ CHO INDUSTRIE 4.0 Với sự có mặt của OPC UA Server tích hòa hợp ngay lập tức bên trên CPU của PLC S7-1500 được cho phép SCADA truy vấn một bí quyết dể dàng đến PLC này trường đoản cú những ngõ ngách trên quả đât trải qua Internet (hình 5) với tính bảo mật rất cao. Trong mô hình này PLC được kết nối một giải pháp trực tiếp vào Internet cơ mà không buộc phải thông qua một trong những phần mượt nào đó điều khiển xe trên máy vi tính như trước đó trên đây. Ngày ni, SCADA được đám mây hóa (Cloud-based SCADA) với đông đảo việc thu thập dữ liệu, tính tân oán, sự kiện, thông báo, tinh chỉnh và điều khiển, lưu trữ lược sử và phân tích tài liệu được thực hiện bởi vì hầu như Server chạy xe trên Cloud. Các Server này sẽ liên kết trực tiếp với những PLC S7-1500 sắp xếp ở các xí nghiệp sản xuất trên thế giới. Các khối hệ thống với máy đầu cuối là những Client cùng các ứng dụng cùng với mục tiêu là để hiển thị, cung ứng bối cảnh tinh chỉnh, đồ họa thống trị với bối cảnh trích xuất tài liệu (hình 6). Tập đoàn Siemens bây giờ đã gửi vào quản lý và vận hành Cloud riêng biệt của chính mình nhằm mục tiêu hỗ trợ hệ điều hành và quản lý điện toán thù đám mây gốc rễ cho Industrial Internet of Things với trong số đó bao gồm Cloud-based SCADA mà lại giao thức nền tảng là OPC UA – Đó chính là MindSphere. Đối cùng với các tập đoàn lớn nhiều tổ quốc thiết lập mạng lưới những nhà máy sản xuất chuyển động phân bố nghỉ ngơi các nước không giống nhau bên trên thế giới, câu hỏi số hóa cùng đưa SCADA điều khiển xe trên hệ quản lý và điều hành điện toán đám mây là khôn cùng cần yếu. Như vậy yên cầu vấn đề thi công những khối hệ thống tinh chỉnh với SCADA ngay lập tức từ bỏ lúc đầu bắt buộc suy nghĩ mang lại giao thức công nghiệp được cho phép liên kết, Bàn bạc dữ liệu nhanh, tài liệu mập cùng bảo mật cao – đó đó là OPC UA.

*
Hình 6. PLC S7-1500 liên kết trực tiếp với SCADA sử dụng đường truyền tài liệu là Internet


Chuyên mục: Tổng Hợp